【題目】鈦鐵礦的主要成分為FeTiO3(可表示為FeO·TiO2)，含有少量MgO、CaO、SiO2等雜質(zhì)。利用鈦鐵礦制備鋰離子電池電極材料(鈦酸鋰Li4Ti5O12和磷酸亞鐵鋰LiFePO4)的工藝流程如下圖所示：

(1)化合物L(fēng)i2Ti5O15中鈦元素的化合價(jià)是+4價(jià)，氧元素的化合價(jià)為__________。

(2)鈦鐵礦與硫酸反應(yīng)時(shí)，常將鈦鐵礦粉碎，其目的是：__________，濾渣A的成分是__________。

(3)固體TiO2轉(zhuǎn)化(NH4)2Ti5O15的離子方程式為__________，該反應(yīng)__________氧化還原反應(yīng) (填“屬于” 或“不屬于” )。

(4)反應(yīng)②中固體TiO2、轉(zhuǎn)化成(NH4)2Ti5O15溶液時(shí)，Ti元素的浸出率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所示。反應(yīng)溫度過高時(shí),Ti 元素浸出率下降的原因是__________。

(5)(NH4)2Ti5O15轉(zhuǎn)化為Li2Ti5O15的離子方程式為：__________。

(6)寫出由濾液D生成FePO4的離子方程式__________。

(7)由濾液D制各LiFePO4的過程中，所需17%雙氧水與H2C2O4的質(zhì)量比是__________。

【答案】 -2、-1 增大接觸面積加快反應(yīng)速率,提高浸出率 SiO2 CaSO4 5TiO2+4H2O2+2NH3·H2O=2NH4++Ti5O152-+5H2O 不屬于 溫度過高時(shí),反應(yīng)物氨水(或雙氧水)會(huì)受熱分解 Ti5O152-+2Li+=Li2Ti5O15↓ 2Fe2++2H3PO4+H2O2=2FePO4↓+2H2O+4H+ 20∶9

【解析】鐵礦石加入硫酸溶解過濾得到濾渣A為二氧化硅和硫酸鈣，濾液B中含有Mg2+、Fe2+、Ti4+等，加熱促進(jìn)水解，過濾得到沉淀TiO2，加入過氧化氫和氨水反應(yīng)得到（NH4）2Ti5O15，加入氫氧化鋰溶液得到沉淀Li2Ti5O15，加入碳酸鋰煅燒得到鈦酸鋰Li4Ti5O12，濾液D加入過氧化氫將Fe2+氧化為Fe3+，加入磷酸得到沉淀磷酸鐵，加入碳酸鋰和草酸煅燒得到磷酸亞鐵鋰LiFePO4。

(1)化合物Li2Ti5O15中鈦元素的化合價(jià)是+4價(jià)，Li元素的化合價(jià)為+1價(jià)，根據(jù)正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，氧元素的化合價(jià)為-2、-1，故答案為：-2、-1；

（2）鈦鐵礦與硫酸反應(yīng)時(shí)，常將鈦鐵礦粉碎，可以增大接觸面積加快反應(yīng)速率，提高浸出率，由于雜質(zhì)中二氧化硅不溶于鹽酸，所以濾渣A成分是二氧化硅，故答案為：增大接觸面積加快反應(yīng)速率，提高浸出率；SiO2 、CaSO4；

(3) 二氧化鈦與氨水、雙氧水反應(yīng)生成（NH4）2Ti5O15的離子方程式為5TiO2+4H2O2+2NH3·H2O=2NH4++Ti5O152-+5H2O，反應(yīng)中沒有元素的化合價(jià)發(fā)生變化，不屬于氧化還原反應(yīng)，故答案為：5TiO2+4H2O2+2NH3·H2O=2NH4++Ti5O152-+5H2O；不屬于；

（4）由于二氧化鈦與氨水、雙氧水反應(yīng)生成（NH4）2Ti5O15時(shí)，溫度過高，雙氧水和氨水都容易分解，所以反應(yīng)溫度過高時(shí)，Ti元素浸出率下降，故答案為：溫度過高時(shí)，反應(yīng)物氨水（或雙氧水）受熱易分解；

(5) （NH4）2Ti5O15，加入氫氧化鋰溶液得到沉淀Li2Ti5O15，反應(yīng)的離子方程式為Ti5O152-+2Li+=Li2Ti5O15↓，故答案為：Ti5O152-+2Li+=Li2Ti5O15↓；

（6）過氧化氫將Fe2+氧化為Fe3+，加入磷酸得到沉淀磷酸鐵，反應(yīng)離子方程式為：2Fe2++2H3PO4+H2O2=2FePO4↓+2H2O+4H+，故答案為：2Fe2++2H3PO4+H2O2=2FePO4↓+2H2O+4H+；

（7）根據(jù)電子守恒，過氧化氫氧化鐵元素轉(zhuǎn)移的電子就等于鐵離子氧化草酸轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，因此可得關(guān)系式：H2O2～H2C2O4，設(shè)雙氧水質(zhì)量為x，草酸質(zhì)量為y，則：

H2O2～H2C2O4

34 90

x×17% y

所以=，整理可得x：y=20：9，17%雙氧水與H2C2O4的質(zhì)量比為20：9，故答案為：20：9。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】請(qǐng)根據(jù)下列化合物的結(jié)構(gòu)式分析回答：

(1)圖中⑨名稱是________，①名稱是________。圖中代表肽鍵的序號(hào)為____。

(2)該化合物是由_____個(gè)氨基酸分子失去_____水分子而形成的。

(3)該化合物叫_______肽。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】Y元素最高正價(jià)與負(fù)價(jià)的絕對(duì)值之差是4；Y元素與M元素形成離子化合物，并在水中電離出電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，該化合物（ ）

A.KClB.Na2SC.Na2OD.K2S

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】分別將下列物質(zhì)：①FeCl3 ②KMnO4 ③NaCl ④Ca(HCO3)2 ⑤Na2SO3 ⑥K2SO4投入水中，在蒸發(fā)皿中對(duì)其溶液加熱蒸干灼燒，能得到原物質(zhì)的是（ ）

A. ②③ B. ③⑥ C. ①④ D. ⑤⑥

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】為研究銅與濃硫酸的反應(yīng)，某化學(xué)興趣小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)Ⅰ　反應(yīng)產(chǎn)物的定性探究

實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。固定裝置已略去

（1）A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。

（2）F燒杯中的溶液通常是________________。

（3）實(shí)驗(yàn)過程中，能證明濃硫酸中硫元素的氧化性強(qiáng)于氫元素的現(xiàn)象是______。

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，證明A裝置試管中反應(yīng)所得產(chǎn)物是否含有銅離子的操作方法是______。

（5）為說明濃硫酸中的水是否影響B(tài)裝置現(xiàn)象的判斷，還須進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)方案為_______。

實(shí)驗(yàn)Ⅱ　反應(yīng)產(chǎn)物的定量探究

（6）在銅與濃硫酸反應(yīng)的過程中，發(fā)現(xiàn)有黑色物質(zhì)出現(xiàn)，經(jīng)查閱文獻(xiàn)獲得下列資料。

資料1：

硫酸（mol/L）

黑色物質(zhì)出現(xiàn)的溫度（℃）

黑色物質(zhì)消失的溫度（℃）

15

約150

約236

16

約140

約250

18

約120

不消失

資料2：X射線晶體分析表明，銅與濃硫酸反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)為Cu2S、CuS、Cu7S4中的一種或幾種。僅由上述資料可得出的正確結(jié)論是_________。

a.銅與濃硫酸反應(yīng)時(shí)所涉及的反應(yīng)可能不止一個(gè)

b.硫酸濃度選擇適當(dāng)，可避免最后產(chǎn)物中出現(xiàn)黑色物質(zhì)

c.該反應(yīng)發(fā)生的條件之一是硫酸濃度≥15mol/L

d.硫酸濃度越大，黑色物質(zhì)越快出現(xiàn)、越難消失

（7）為測出硫酸銅的產(chǎn)率，將該反應(yīng)所得溶液中和后配制成250.00mL溶液，取該溶液25.00mL加入足量KI溶液振蕩，以淀粉溶液為指示劑，用bmol/LNa2S2O3溶液滴定生成的I2，3次實(shí)驗(yàn)平均消耗該Na2S2O3溶液V mL。若反應(yīng)消耗銅的質(zhì)量為a g，則硫酸銅的產(chǎn)率為________。（已知：2Cu2++4I－＝2CuI+I2,2S2O32－+I2＝S4O62－+2I－）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】（題文）有X、Y、Z三種短周期元素，原子半徑大小關(guān)系為r(Y)>r(X)>r(Z)，原子序數(shù)之和為16。X、Y、Z三種元素的常見單質(zhì)分子在適當(dāng)條件下可發(fā)生如圖變化，其中B和C均為10電子分子.下列說法中不正確的是

A. X與Z形成的某種化合物可用來殺菌消毒 B. C極易溶于B中，溶液呈堿性

C. Y與Z形成的二元化合物只含有極性鍵 D. A和C能發(fā)生氧化還原反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】

化合物X()是一種香料，常用于肥皂、洗滌劑、化妝品中，其合成路線如圖所示：其中A是相對(duì)分子質(zhì)量為92的芳香烴。

已知Ⅰ．兩個(gè)羥基連在同一個(gè)碳原子上會(huì)自動(dòng)脫水生成羰基：

Ⅱ．D的核磁共振氫譜只有1組峰：

Ⅲ．

Ⅳ．R1CHO+R2CH2CHO(R1、R2為烴基)

回答下列問題：

(1)B的結(jié)構(gòu)簡式為：___________，E的名稱為：___________。

(2)X的分子式為：___________。

(3)C中官能團(tuán)的名稱為：___________，D→E的反應(yīng)類型為：___________。

(4)F→G的化學(xué)反應(yīng)方程式為：___________。

(5)H→X的化學(xué)反應(yīng)方程式為：___________。

(6)滿足下列條件的M(C10H12O)的結(jié)構(gòu)有___________種(不考慮立體異構(gòu))，其中核磁共振氫譜為5組峰的結(jié)構(gòu)簡式為：___________。①與F互為同系物②苯環(huán)上只有2個(gè)取代基

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】（1）研究SO2的性質(zhì)對(duì)改善空氣質(zhì)量具有重要意義。某化學(xué)興趣小組為探究SO2的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)，如下圖裝置（加熱及固定裝置已略去）。

①以上實(shí)驗(yàn)中，體現(xiàn)SO2具有氧化性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為____________，對(duì)應(yīng)化學(xué)方程式為_____________________。

② D裝置的作用是__________，寫出該裝置中發(fā)生的離子方程式______________。

③ A中反應(yīng)開始后，試管B中始終無明顯現(xiàn)象�，F(xiàn)將試管B中溶液分成兩份，分別滴加一定量的氯水和氨水，均出現(xiàn)白色沉淀，任選其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合離子方程式進(jìn)行解釋：_____________________________________________。

（2）硫酸工廠的煙氣中含有SO2，有多種方法可實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫。

① “鈉堿法”用NaOH溶液作吸收劑，向 100 mL 0.3 mol·L-1的NaOH溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.448 L SO2氣體，所得溶液中的溶質(zhì)是_________________________________（填化學(xué)式）。

② 某硫酸廠擬用含Cr2O72的酸性廢水處理煙氣中SO2，反應(yīng)后的鉻元素以Cr3+形式存在，則反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是__________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】化合物F是一種重要的醫(yī)藥中間體，其制備流程如下圖所示。

已知:。

回答下列問題:

(1)的名稱為___________，其分子中共面原子數(shù)目最少為______________。

(2)直接硝化也可以制得B，但上述流程卻經(jīng)由①②③三步反應(yīng)制取B，其目的是__________________。

(3)反應(yīng)⑥的主要目的是______________。上述流程中不屬于取代反應(yīng)的有______(填序號(hào))。

(4)有機(jī)物C 中含氧官能團(tuán)的名稱為__________；寫出反應(yīng)⑧的化學(xué)方程式:____________________。

(5)符合下列條件的B 的同分異構(gòu)體共有______種。

a.苯環(huán)上有兩個(gè)取代基 b.既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)又能發(fā)生水解反應(yīng)

(6)已知當(dāng)苯環(huán)上有硝基時(shí)，再引入的其他基團(tuán)主要進(jìn)入它的間位。以苯為主要原料，其他無機(jī)原料自選，設(shè)計(jì)一個(gè)合成的合成路線:_______________________。示例:AB……→目標(biāo)產(chǎn)物。

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